Лекция 26. Сущность, задачи и этапы геометризации месторождений

Группа 1ПРПИ-18                                                             14.05.2020

Лекция 26. Сущность, задачи и этапы геометризации месторождений

                                 полезных ископаемых

1. Сущность геометризации месторождений полезных ископаемых

2. Задачи геометризации месторождений полезных ископаемых

3. Этапы геометризации месторождений полезных ископаемых

Геометризация месторождений полезных ископаемых является прикладной частью отрасли горно-геологической науки, называемой геометрией недр, или горной геометрией,— дисциплины, сформировавшейся сравнительно недавно.

Создание и развитие этой области науки обусловлено необходимостью эффективного и рационального ведения геологоразведочных работ, проектирования горных предприятий и эксплуатации месторождений полезных ископаемых.

Геометризация месторождений представляет собой комп­лекс работ по изучению, систематизации, горно-геометриче­ской обработке, оценке и графическому изображению на гео - лого-маркшейдерских  планах, диаграммах, разрезах и других материалах геологоразведочной и маркшейдерской информации, накопленной в процессе разведки, изучения и эксплуа­тации месторождений.

Главной задачей геометризации месторождений является всесторонняя геометрическая характеристика разведуемого или разрабатываемого месторождения в удобной для практи­ческих целей и наглядной форме, позволяющей не только от­ражать структуру месторождения и качественные особенности минерального сырья, но и получать новые выводы и резуль­таты.

Теоретические основы горной геометрии и геометризации недр разработаны проф. П. К. Соболевским, который исходил из того, что хотя недра Земли и представляют собой сложный комплекс геохимических полей и форм залегания, но тем не менее они не являются случайным и хаотичным скоплением различных веществ. Он считал, что недра Земли имеют такое строение и такие закономерности размещения полезных или вредных компонентов, которые можно математически (геометрически) описать с той или иной степенью точности.

Числовое значение V любого структурного или качественного показателя залежи полезного ископаемого в общем случае является переменной величиной и меняется в пространстве и во времени. Следовательно, математически его можно представить в виде выражения

 

                                        V = f(x, у, z, t).

Однако, учитывая, что в период разведки и эксплуатации месторождения значения показателей V залежи практически не меняются, это выражение можно представить в виде

 

                                        V = f(x, у, z).

В ходе выполнения геологоразведочных работ накапливается большое число данных, характеризующих форму залежи полезного ископаемого, условия залегания и различные качественные показатели полезного ископаемого. Характер распределения этих показателей может быть выражен аналитически в виде функциональной зависимости, таблично или графически.

Аналитическое выражение этих функций, т. е. математическое моделирование, не всегда представляется возможным. Использование ЭВМ в последние годы позволило решить ряд частных задач методом математического моделирования. Однако этот метод пока не получил широкого практического применения.

Табличный способ удобен для представления полученных данных, но он неудобен для обобщения этих данных и выявления закономерностей их размещения в пространстве.

Графический способ позволяет простыми средствами и способами геометрически моделировать закономерности пространственного распределения изучаемого показателя V путем построения горно-геометрических графиков.

Таким образом, основной задачей геометризации месторождений на современном этапе является разработка методов составления геометрических моделей, наглядно отображающих закономерности пространственного размещения структурных и качественных показателей месторождений полезных ископаемых.

Горно-геометрические графики делятся на структурные и качественные.

Структурными называются горно-геометрические графики, дающие наглядное пространственное представление о форме, элементах и условиях залегания, нарушениях и других геометрических особенностях залежи.

Качественными называются горно-геометрические графики, дающие наглядное пространственное представление о характере изменения качественных свойств полезного ископаемого (например, содержание полезных или вредных компонентов).

При составлении этих графиков в горизонтальной плоскости проекции они называются горно - геометрическими планами.

Структурные и качественные горно-геометрические графики (планы) составляются по мере накопления фактических данных о месторождении в период его разведки и эксплуатации.

В зависимости от характера исходной геолого-маркшейдерской информации, а также поставленных задач геометризация месторождений подразделяется на региональную, детально-разведочную и эксплуатационную.

Региональная геометризация производится с целью выявления общих вопросов структуры региона для укрупненных обобщений и выделения в регионе структуры, благоприятной для детализации поисков и разведки. Исходными данными для региональной геометризации являются результаты геологической съемки в мелких и средних масштабах, а также данные разведочного структурного бурения.

Детально - разведочная геометризация производится для перспективных участков месторождения полезных ископаемых и включает составление структурно-геометрических карт, планов и разрезов. Эти материалы используются для проектирования таких геологоразведочных выработок, как шахтные стволы, штольни и т. д.

Эксплуатационная геометризация является основой для правильного ведения и планирования подготовительных, нарезных и очистных горных работ. На данной стадии геометризация осуществляется детально и горно-геометрические графики составляются в крупных масштабах 1:2000—1:500, а на отдельных добычных участках даже в масштабах 1: 200—1: 100.

Характерная особенность составления этих графиков заключается в том, что они по мере накопления новой геолого-маркшейдерской информации систематически обновляются и уточняются.

Таким образом, структурные и качественные горно-геометрические графики отражают степень изученности месторождения в данный момент времени и позволяют правильно и эффективно осуществлять планирование и ведение геологоразведочных и горных работ.

 

                         Вопросы для самоконтроля:

1. Дать определение геометрии недр.

2. Перечислите данные, характеризующие форму залежи полезного ископаемого.

3. Охарактеризуйте структурные и качественные горно-геометрические графики.